6月25日至26日,第十三屆亞洲煉油和化工科技大會在遼寧盤錦舉行。記者在會上了解到,煉化行業(yè)正向“減油增化”“減油增特”“減油增材”三個方向轉型。未來,行業(yè)將加速綠色低碳變革,通過分子煉油等技術破解行業(yè)發(fā)展瓶頸。
結構性矛盾破題:“增化”“增特”“增材”
“我國石化和化工行業(yè)總產值居世界第一位,其中,煉油、乙烯、聚乙烯產能居世界第一位……”正如中國科學院院士徐春明所說,“我國已是煉油第一大國,行業(yè)多項指標居世界首位?!?/p>
然而,我國煉化行業(yè)也正面臨前所未有的復雜局面?!暗投似?、高端偏少”成為行業(yè)最突出的結構性矛盾。中石化石油化工科學研究院有限公司董事長、院長李明豐指出,當前煉油行業(yè)面臨供需矛盾加劇的挑戰(zhàn),2024年煉油開工率不足80%,化工產品將進入供大于求狀態(tài)。
面對挑戰(zhàn),煉化行業(yè)將向“減油增化”“減油增特”“減油增材”三個方向轉型,即從催化裂解、變革性裂解等技術入手,增加化工品的生產比例;增加特種油品、潤滑油產品、特種瀝青等高附加值產品的比重;增加針狀焦、炭纖維、包覆瀝青等高附加值材料的比重。
中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會副會長傅向升指出,在減油增化方面,鑒于目前“內卷式”競爭加劇的現(xiàn)狀,大宗基礎化學品和通用材料不能再“增”,應在產品差異化、高端化上下功夫,在高性能材料、高端膜材料和專用化學品創(chuàng)新發(fā)展上下功夫?!皽p油增特”方面,企業(yè)要適應成品油消費下降、而高端潤滑油及其基礎油、低硫船燃、特種油品短缺的新形勢,不斷增強市場競爭力。
綠色低碳發(fā)展破題:源頭、過程、尾端齊發(fā)力
身處轉型路口,煉化行業(yè)必須加快綠色低碳轉型。傅向升指出,綠色低碳發(fā)展對石化和煉油行業(yè)既是挑戰(zhàn)也是機遇。一方面通過綠色低碳的先進性標準,加快煉油和石化裝置的升級改造、加快一批落后產能的有序退出,為先進企業(yè)和能耗物耗低、競爭力強的生產裝置和產能騰出市場空間;另一方面通過循環(huán)經濟實現(xiàn)固體廢棄物的資源化利用、廢催化劑的有效回收、廢棄塑料的物理循環(huán)與化學循環(huán)等,推動石化產業(yè)的綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展。
如何走上綠色低碳的“快車道”?中國科學院院士費維揚認為需從源頭、過程、尾端三方面推進綠色低碳。從源頭看,要加快能源轉型,構建以可再生能源為主導,核能、化石能源等多元互補的現(xiàn)代能源體系。從過程看,要利用新技術促進過程節(jié)能減排和提質增效。從尾端看,碳捕集、利用和封存(CCUS)技術是化石能源大規(guī)模低碳利用的主要途徑,要加快構建低成本、低能耗、安全可靠的CCUS技術體系和產業(yè)集群。
中國石油科技管理部副總經理史君則從新能源發(fā)展、資源利用、過程優(yōu)化三方面分享了煉化行業(yè)推進綠色低碳的路徑。一是能源系統(tǒng)逐步向低碳化轉型,由化石能源向風能、太陽能等新能源轉變;二是從依賴油氣資源,拓展到充分利用二氧化碳、生物質及廢棄物資源。在利用生物質資源方面,我國非糧生物質資源年總量超35億噸,若秸稈利用率提升至50%,可制成千萬噸級乳酸、丁二酸等生物基化學品,大幅降低對玉米等糧食作物的依賴。三是在過程降碳上,要增加電能應用,提升電氣化率,減少其他能耗。
智慧煉化破題:分子煉油、靈活煉油
化解結構性矛盾、實現(xiàn)綠色低碳轉型,最終都指向科技創(chuàng)新。
徐春明介紹,在“雙碳”戰(zhàn)略與智慧化時代背景下,“低碳智慧煉化”成為必然趨勢。如計算流體動力學(CFD)可以和人工智能(AI)融合,開發(fā)出工業(yè)裝置模型,提升計算速度。他還提出了分子煉油策略,從分子水平來解析石油加工過程,準確預測產品性質,優(yōu)化工藝和加工流程,提升每個分子的價值,實現(xiàn)“宜烯則烯、宜芳則芳、宜油則油”的生產理念。比如,針對煉油過程中的動態(tài)反應,徐春明團隊開發(fā)了分子級反應網絡生成技術。在催化重整階段,該技術可以通過300多個反應路徑建模,再利用AI快速預測產品分布并優(yōu)化工藝參數(shù)。該模型已在湖南石化上線,可根據市場需求實時調整苯、甲苯等產品的生產比例,使企業(yè)效益顯著提升。
“低成本煉油和高值化產品開發(fā)是煉化企業(yè)生存發(fā)展的途徑?!崩蠲髫S介紹說,這就要增強產業(yè)鏈的柔性和韌性。一方面,要通過靈活煉油增強產業(yè)鏈柔性,實現(xiàn)低成本煉油,如打造柔性煉廠流程,采用輕烴轉化制乙烷、丙烷等系列技術,根據市場需求靈活生產低碳烯烴、芳烴、丙烷、乙烷等化工原料;另一方面,要增強產業(yè)鏈的韌性和靈活度,關注技術路線上每一個中間產品,根據市場需求對其進行高值化開發(fā)。
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7月10日,中國化工報記者從天津大學了解到,該校合成生物與生物制造學院元英進院士團隊實現(xiàn)大尺度(兆堿基Mb)人類DNA的精準合成組裝與跨物種遞送,研究成果于7月10日在《自然-方法》刊發(fā)。